周穎

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

摘 要：現(xiàn)如今,，各領(lǐng)域不斷的進(jìn)步，促進(jìn)電力電網(wǎng)的快速發(fā)展,，人們對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性的要求越來越高,，而微機(jī)保護(hù)裝置能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行起到有效的保護(hù)作用。本文介紹的微機(jī)保護(hù)裝置,，可以針對(duì)35kV配電工程中不同保護(hù)對(duì)象提供對(duì)應(yīng)的保護(hù)功能,，并且通過變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采集相關(guān)遙測(cè)、遙信數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控,，能大大提高變電站運(yùn)行的可靠性,、安全性、提高供電質(zhì)量,，有利于實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化,，實(shí)現(xiàn)無人或少人值班。
關(guān)鍵詞：安全性,；可靠性,；微機(jī)保護(hù)裝置；變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),； 
1 項(xiàng)目概況
      寧夏天澤新材料科技有限公司成立于2019年8月,，注冊(cè)資本6000萬元，位于青銅峽工業(yè)園區(qū),，是專業(yè)從事有機(jī)氟產(chǎn)品研制,、開發(fā)和生產(chǎn)的化工企業(yè)，項(xiàng)目總投資近10億元,，占地443.3畝,，總建筑面積9.3萬平方米。現(xiàn)擁有各項(xiàng)發(fā)明12項(xiàng),，是寧夏重點(diǎn)扶持的高新材料制造企業(yè),。主要產(chǎn)品包括二氟一氯乙烷（R-142b）、偏氟乙烯（VDF）,、聚偏氟乙烯（PVDF）,、電池級(jí)氟化鋰(LiF)、碳酸亞乙烯酯,、氟代碳酸乙烯酯,、硫酸乙烯酯等,。公司注重各種含氟新材料的研究開發(fā)，瞄準(zhǔn)內(nèi)外產(chǎn)品市場(chǎng),，力求與技術(shù)發(fā)展同步,，本項(xiàng)目產(chǎn)品工藝成熟、先進(jìn),，質(zhì)量可靠,。
      本工程為寧夏天澤新材料科技有限公司35kV供配電工程，共有35kV總變電所一個(gè),，包括35kV配電系統(tǒng)和總變10kV配電系統(tǒng),；東區(qū)配電室一個(gè)；西區(qū)配電室一個(gè),。本工程一期用電容量為10000kVA,，采用單電源供電,，供電電源暫由110kV新橋變322橋鼎線T接引入,；35kV電力電纜型號(hào)為3*（ZR-YJV62-26/35-1*400），引入35kV變電所35kV高壓進(jìn)線柜,。終電源由220kV小壩變35kV供電間隔T接引入,。
      本工程共有一個(gè)35kV變電站和1個(gè)10kV開閉所，2個(gè)10kV變電所,，35kV市電引入后經(jīng)由35kV/10kV變壓器,，降至10kV電引入開閉所，再由開閉所進(jìn)行分配電能至各個(gè)分變電所,，整個(gè)變電站的一次系統(tǒng)干線圖以及平面布局圖如下：

圖1 一次系統(tǒng)干線圖

圖2 35kV變電站和10kV開閉所平面布局圖

圖3 東區(qū)配電室平面布局圖

圖4 西區(qū)配電室平面布局圖

2 項(xiàng)目需求
      本項(xiàng)目35kV變電站為終端用戶變,，35kV采用單母線接線，為防止35kV變電站故障涉及其它變電所安全運(yùn)行：需在35kV側(cè)配置主變保護(hù)柜2面,，以及變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)Acrel-1000一套,，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓柜的設(shè)備運(yùn)行情況實(shí)時(shí)監(jiān)視和保護(hù)。
      本次針對(duì)該35kV配電工程項(xiàng)目中不同保護(hù)對(duì)象配置不同微機(jī)保護(hù)裝置,，35kV主變柜按主保護(hù)加后備保護(hù)配置：差動(dòng)保護(hù)裝置AM5SE-D2,、高后備保護(hù)裝置AM5SE-TB、高側(cè)測(cè)控裝置AM5SE-K,、低側(cè)測(cè)控裝置AM5SE-K,；35kV進(jìn)線柜配置AM5-F線路保護(hù)裝置；10kV電容補(bǔ)償柜配置AM5-C電容器保護(hù)裝置,；10kV變壓器出線柜配置AM5-T變壓器保護(hù)裝置,；10kV分段柜（預(yù)留）配置AM5-B備自投保護(hù)裝置；10kV母線設(shè)備柜配置AM5SE-UB PT并列及監(jiān)測(cè)裝置,，10kV出線柜配置AM5-F線路保護(hù)裝置,。針對(duì)各高壓開關(guān)柜配置智能操控?zé)o線測(cè)溫一體化裝置ASD320,，每面開關(guān)柜配置6點(diǎn)測(cè)溫，其中,PT柜配置電池型無線測(cè)溫傳感器ATE200,，其余高壓開關(guān)柜配置CT取電型無線測(cè)溫傳感器ATE400,。
3 產(chǎn)品方案
      本工程分為一個(gè)35kV變電站、10kV開閉所和2個(gè)10kV變電站,，需要對(duì)每面高壓柜配置AM5/AM5SE系列微機(jī)保護(hù)裝置,、ASD320-P6智能操控?zé)o線測(cè)溫一體化裝置、AMC96多功能儀表,，此外,，每個(gè)主變柜還需配置一只UP858-19AN檔位變送器和一只ARTM-8溫度巡檢儀，檔位變送器用于對(duì)主變壓器的檔位進(jìn)行調(diào)節(jié),，溫度巡檢儀用于對(duì)主變壓器溫度的測(cè)量,，以35kV變電站和10kV開閉所為例，上圖方案如下：

圖5 35kV變電站上圖方案

圖6 10kV開閉所上圖方案

4 系統(tǒng)需求
      為實(shí)時(shí)監(jiān)視整個(gè)配電室的運(yùn)行以及數(shù)據(jù)采集,，該項(xiàng)目配置一套Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),，主要實(shí)現(xiàn)寧夏天澤35kV各個(gè)變電所的用電監(jiān)控與管理。監(jiān)控范圍主要為變電所的微機(jī)保護(hù)裝置,。本系統(tǒng)由用戶管理層,、網(wǎng)絡(luò)通信層、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層三部分組成,，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置的裝置采用屏蔽雙絞線連接至各變電所通信管理機(jī),，各變電所通信管理機(jī)將數(shù)據(jù)分類處理后，通過網(wǎng)線連接至交換機(jī),，上傳至監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī),，實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控功能。整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)如下：

圖7 系統(tǒng)架構(gòu)圖Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能如下：
1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài),，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓,、電流、功率,、功率因數(shù)等電參數(shù)信息,，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān),、地刀等合,、分閘狀態(tài)。

圖8 35kV變電站配電監(jiān)測(cè)界面

圖9 10kV開閉所配電監(jiān)測(cè)界面

2）電參量查詢：在配電一次圖中,，可以直接查看該回路詳細(xì)電參量,，包括三相電流、三相電壓、總有功功率,、總無功功率,、總功率因數(shù)、正向有功電能等,。
3）運(yùn)行報(bào)表： 查詢各回路或設(shè)備時(shí)間的運(yùn)行參數(shù),，報(bào)表中顯示電參量信息應(yīng)包括：各相電流、三相電壓,、總功率因數(shù),、總有功功率、總無功功率,、正向有功電能等,，報(bào)表格式有日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表,、年報(bào)表等,。

圖10 電參量統(tǒng)計(jì)報(bào)表

4）實(shí)時(shí)告警：能夠?qū)ε潆娀芈窋嗦菲鳌⒏綦x開關(guān),、接地刀分,、合動(dòng)作等遙信變位，保護(hù)動(dòng)作,、事故跳閘等事件發(fā)出告警,。
5）歷史事件查詢：能夠?qū)b信變位,，保護(hù)動(dòng)作,、事故跳閘，以及電壓,、電流,、功率、功率因數(shù)越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理,，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警信息進(jìn)行歷史追溯,，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析,。
6）故障錄波：能夠在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),，自動(dòng)準(zhǔn)確地記錄故障、后過程的各種電氣量的變化情況,，通過對(duì)這些電氣量的分析,、比較，對(duì)分析處理事故,、判斷保護(hù)是否正確動(dòng)作,、提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平有著重要作用。
7）事故追憶：能夠自動(dòng)記錄事故時(shí)刻后一段時(shí)間的所有實(shí)時(shí)穩(wěn)態(tài)信息，包括開關(guān)位置,、 保護(hù)動(dòng)作狀態(tài),、遙測(cè)量等，形成事故分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),。
8）曲線查詢：能夠查詢實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線,，包括三相電流、三相電壓,、有功功率,、無功功率、功率因數(shù)等所有遙測(cè)量,。

圖11 歷史曲線查詢

9）用戶權(quán)限管理：設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能,，通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）,。系統(tǒng)可以定義不同操作權(quán)限的權(quán)限組（如管理員組,、工程師組、操作員組等）,，在每個(gè)權(quán)限組里分配不同用戶,，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù),、管理提供可靠的安全保障,。
10）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：支持實(shí)時(shí)監(jiān)視接入系統(tǒng)的各設(shè)備的通訊狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),；可在線診斷設(shè)備通訊狀態(tài),，發(fā)生網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設(shè)備或元件及其故障部位。     

圖12 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

遙控功能：根據(jù)電力規(guī)程要求,，可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控操作,。
12）通信管理：可以對(duì)整個(gè)配電系統(tǒng)范圍內(nèi)的設(shè)備通信情況進(jìn)行管理、控制,、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),。

5 現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片
      本項(xiàng)目35kV主變保護(hù)采用組屏方式安裝，35kV進(jìn)線柜以及10kV設(shè)備就地安裝在各個(gè)高壓開關(guān)柜上,，電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)放置于高壓配電房值班室內(nèi)中,，現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片如下。
    

圖13 現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片

6 結(jié)語
      微機(jī)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位,，它能夠反應(yīng)設(shè)備的故障和不正常工作狀態(tài)并自動(dòng)迅速地,、有選擇性地動(dòng)作于斷路器將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，保證設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行,，將事故限制在小范圍,，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,，保證向用戶安全、連續(xù)供電,。Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),，可以通過通信管理機(jī)及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實(shí)時(shí)采集微機(jī)保護(hù)裝置、智能操控裝置,、多功能儀表等二次設(shè)備數(shù)據(jù),，實(shí)現(xiàn)整個(gè)廠區(qū)供配電系統(tǒng)的全面電力監(jiān)控與自動(dòng)化管理，能大大提高變電站運(yùn)行的可靠性,、安全性,、提高供電質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)無人或少人值班,。
 
參考文獻(xiàn)
[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.6月版
[2] 安科瑞35KV以及下變電所智能配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品二次原理圖集.2020.10月版
[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動(dòng)化與運(yùn)維解決方案.2021.9月版
 
作者介紹：
周穎,，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,，主要研究變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng),、電力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，